Какво е графен и какво може да направи?

Ако сте били някъде близо до научно списание през последното десетилетие или нещо подобно, ще срещнете някаква форма на превъзходство за графена - двуизмерния чудодеен материал, който обещава да трансформира всичко - от изчислителната към биомедицината.

Има много шум за приложенията на графена, благодарение на шепа забележителни свойства. Той е 1 милион пъти по-тънък от човешки косъм, но 200 пъти по-силен от стоманата. Той е гъвкав, но може да действа като перфектна бариера и е отличен проводник на електричество. Съберете всичко това заедно и имате материал с множество потенциално революционни приложения.

какво прави kodi box

Какво е графен?

Графенът е въглерод, но в решетка с плътна пчелна пита с дебелина от един атом. Ако посегнете към старите си уроци по химия, ще запомните, че материалите, съставени изцяло от въглерод, могат да имат драстично различни свойства, в зависимост от начина на подреждане на неговите атоми (различни алотропи). Графитът във вашия молив например е мек и тъмен в сравнение с твърдия и прозрачен диамант в годежния ви пръстен. Въглеродните структури, създадени от човека, не се различават; топчестата форма на Buckminsterfullerene действа по различен начин от навитите подредби на въглеродните нанотръби.

Графенът е направен от лист въглеродни атоми в шестоъгълна решетка. От горното, той е най-близък по форма до графита, но докато този материал е направен от двуизмерни листове въглерод, задържани слой върху слой чрез слаби междумолекулни връзки, графенът е дебел само един лист. Ако успяхте да отлепите един-единствен слой атоми въглерод от графит, щеше да имате графен.

Слабите междумолекулни връзки в графита го правят да изглежда мек и люспест, но самите въглеродни връзки са здрави. Това означава, че лист, съставен единствено от тези въглеродни връзки, е здрав - около 200 пъти повече от най-здравата стомана, като в същото време е гъвкав и прозрачен.

Графенът е теоретизиран отдавна и случайно се произвежда в малки количества, докато хората използват графитни моливи. Основната му изолация и откритие обаче е свързана с работата на Андре Гейм и Константин Новоселов през 2014 г. в университета в Манчестър. Съобщава се, че двамата учени са провеждали експерименти в петък вечер, където ще тестват идеи извън ежедневната си работа. По време на една от тези сесии изследователите използваха скоч, за да премахнат тънки слоеве въглерод от бучка графит. Това новаторско изследване в крайна сметка доведе до търговското производство на графен.

След като спечелиха Нобелова награда за физика през 2010 г., Гейм и Новоселов дариха дозатора за лента на Нобеловия музей.

как се стига до argus уау

За какво може да се използва графен?

Едно важно нещо, което трябва да се отбележи, е, че учените разработват всякакви материали, базирани на графен. Това означава, че вероятно е по-добре да мислим за графени, по същия начин, по който бихме мислили за пластмасите. По същество появата на графен има за цел да доведе до съвсем нова категория материали, а не само до един нов материал.

Вижте свързани Какво представлява турбуленцията? Разгадаването на един от въпросите за физическия милион долари „Диамантен дъжд“, намерен на Уран, е пресъздаден на Земята - и това може да помогне за решаването на нарастващата ни енергийна криза Квантовите изчисления стават пълнолетни

Що се отнася до приложенията, се правят изследвания в толкова широки области като биомедицината и електрониката за защита на културите и опаковане на храни. Възможността да модифицира повърхностното свойство на графена, например, може да го превърне в изключителен материал за доставяне на лекарства, докато проводимостта и гъвкавостта на материала могат да предвестят ново поколение сензорни схеми или сгъваеми носими устройства.

Фактът, че графенът е способен да формира перфектна бариера за течности и газове, означава, че той може да се използва и с други материали за филтриране на произволен брой съединения и елементи - включително хелий, който е изключително труден за блокиране газ. Това има редица приложения, що се отнася до промишлеността, но може да се окаже и много полезно за нуждите на околната среда около филтрирането на водата.

Многофункционалните свойства на графена отварят вратите за огромно количество композитни приложения. Макар че много мисъл е вложена в това как може да стимулира съществуващи технологии, непрекъснатият напредък в тази област в крайна сметка ще доведе до изцяло нови области, които преди това биха били невъзможни. Можем ли да видим как се появява изцяло нов клас аерокосмическо инженерство? Ами оптичните импланти с разширена реалност? От външния му вид ще разберем 21-ви век.